能量存储系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能量存储系统和/或诸如核电站的发电厂和/或一种变更发电系统的功率输出的方法。
【背景技术】
[0002]诸如可再生功率和核能的低碳发电系统的使用正在增加。然而，来自这种系统的功率输出通常是要么间断的，或者在它是持续的情况下它可能是难以和/或低效率地改变功率输出以考虑变化的需求。例如，当它在100%的额定功率运行时，核电站一般是最有效的，并且因此通常是不希望降低核电站的功率定额以考虑变化的需求。
[0003]提供适应负荷需求的低碳发电系统的一种方式是使用电力存储。通常对于电力存储装置来说期望满足以下标准:
[0004](I)收获和储存产生的盈余电力
[0005](2)解决电力需求中的季节间变化
[0006](3)解决电力需求中的昼夜变化
[0007](4)保持快速响应“电涌功率”的能力
[0008]此外，在工业中期望能量存储系统的资本成本和运行成本为低。
【发明内容】
[0009]本公开寻求提供一种满足一个或多个上述标准的能量存储系统。
[0010]第一方面提供了一种用于调节发电厂的功率输出的能量存储系统，所述发电厂具有热交换器、初级回路和次级回路，初级回路将初级流体流引导至初级区域的部件，并且次级回路将次级流体流引导至次级区域的部件，而且热交换器被设置使得所述次级流体流由初级流体流加热。能量存储系统包括用于存储流体的容器。
[0011 ]能量存储系统可以包括流体转移装置(例如第三流体回路)，所述流体转移装置连接到所述容器并且可连接到发电系统的热交换器以便设置流体转移装置与热交换器和容器流体连通。所述能量存储系统可以包括双向流动装置，该双向流动装置被设置成控制容器和流体转移装置之间的流体的流动方向。
[0012]双向流动装置可以被设置以便选择性地将来自离开热交换器的次级流体的热能储存在容器内并且以选择性地将储存在容器中的热能传递到热交换器。
[0013]双向流动装置可以包括双向栗送装置。
[0014]双向流动装置可以包括阀装置，用于选择性地阻止沿着流体转移装置的一部分的流。
[0015]所述容器可以储存流体，例如次级流体。
[0016]离开热交换器的次级流体可以在等于或介于大约280至300°C的温度离开热交换器。进入热交换器的次级流体可以在等于或介于大约260至275°C的温度进入热交换器。次级流体可以在等于或介于大约200和220°C的温度被添加到流体转移装置(例如从给水加热器)。
[0017]流体转移装置可以是可连接到热交换器的次级流体入口。流体转移装置可以是可连接到热交换器的次级流体出口。
[0018]流体转移装置可以包括传热装置，其用于将来自离开热交换器的次级流体的热能转移至比离开热交换器的流体处于更低温度的次级流体，和/或用于将存储在容器中的次级流体的热能转移至比存储在容器中的流体处于更低温度的次级流体。流体转移装置可以包含饱和器，其配置成利用第二流体加热第一流体。例如，饱和器配置成利用来自热交换器或容器的较高温度的流体加热较低温度的次级流体。
[0019]所述饱和器可以包括罐，该罐具有第一入口以便接收比离开热交换器的流体处于更低温度的次级流体，和第二入口以便接收离开热交换器的次级流体。所述罐可以被设置以使来自所述热交换器的流体可以直接接触较低温度的流体。
[0020]所述饱和器可包括热交换器，该热交换器限定用于接收比离开热交换器的流体处于更低温度的流体的第一流体通路，和用于接收来自所述热交换器的次级流体的第二流体通路，所述第一流体通路被定位成邻近所述第二流体通路。
[0021]双向流动装置可以被配置从而选择性地将一部分离开电厂的热交换器的次级流体引导至传热装置，使得所述次级流体是加热第一流体的第二流体。
[0022]双向流动装置可以被配置以选择性地将来自容器的流体直接引导至热交换器和/或以选择性地将来自容器的流体引导至饱和器以加热将被引导到热交换器的流体。
[0023]替代地，所述流体转移装置可以被配置以将来自所述容器的流体输送到电厂的热交换器。
[0024]所述双向流动装置可以设置在饱和器和容器之间。
[0025]所述双向流动装置可以是设置在饱和器和容器之间的双向栗送装置。
[0026]管道可以设置在饱和器和容器之间并且第一双向栗可以沿着所述管道定位。另一管道可以设置在所述饱和器和所述容器之间并且第二双向栗可以沿着所述另一管道定位。
[0027]流体的流动方向可使用多个阀进行控制。
[0028]可以提供栗并且在实施例中可以提供两个栗以便调节稳定的流率。
[0029]阀装置可以被提供以控制从电厂的热交换器到饱和器的流体流的量。
[0030]能量存储系统可以包括设置在饱和器和电厂的热交换器之间的栗。
[0031 ]容器可以被配置成存储次级流体。
[0032]流体转移装置可以包括连接到所述容器并可连接到发电系统的热交换器的第一管道以便将容器设置成与所述热交换器流体连通。
[0033]第一管道可以连接到所述容器并且可以能够连接到发电系统的热交换器以便将容器设置成与所述热交换器流体连通。双向栗送装置可以被配置以控制从发电厂的热交换器到所述容器以及从所述容器到发电厂的热交换器的流体流。
[0034]从所述容器到所述热交换器的流体流可以增加发电厂的功率输出而且从所述热交换器到所述容器的流体流可以降低发电厂的功率输出。以这种方式，来自发电厂的功率输出可以变化而不需要变更变电厂的初级能量源(例如，不需要改变核反应堆中产生的热能的量)。
[0035]在本申请中，初级回路和次级回路被认为是连接发电厂的相应初级区域和次级区域的各种部件的管。在核电站中，初级区域可包括核反应堆和栗。次级区域可以包括涡轮机、冷凝器(包括冷凝器热井)、一个或多个水加热器和一个或多个栗。所述热交换器，其可以是蒸汽发生器，形成初级区域和次级区域两者的部件。
[0036]所述系统可以被认为包括虹吸管，其用于将来自所述容器的流体虹吸到所述热交换器和/或用于将来自所述热交换器的流体虹吸到所述容器。
[0037]第二管道可以连接到所述容器。所述第二管道可以在热交换器的上游位置处可连接到次级回路，以便设置所述容器与所述次级回路流体连通。
[0038]第一管道可以提供在容器的一端。第二管道可以提供在容器的一端。所述第二管道可以提供在容器的与所述第一管道相对的端部。例如，当容器被定向在操作位置时，所述第一管道可以设置在容器的上部区域内或者上端处而所述第二管道可以设置在容器的下部区域中或下端处。
[0039]栗送装置可以沿第二管道设置并且栗送装置可被配置成控制沿其的流。例如，所述栗送装置可以被配置为将流体栗到容器，以便将来自容器的流体置换至热交换器，并且所述栗送装置可以被配置为栗送来自容器的流体以将来自热交换器的流体转移至容器。
[0040]双向栗送装置可以被配置为将流体从次级回路到容器比从容器到次级回路栗送更大的流率。例如，到容器的流体流率可以是通过次级流体流的流体流率的三分之一。来自容器的流体流率可以是通过次级流体流的流体流率的10%。
[0041]所述容器可以包括用于限制来自热交换器或饱和器的较热流体与来自次级流体流和/或饱和器的较冷流体的混合的装置。
[0042]所述容器可以包括挡板，其在使用中限制来自热交换器或饱和器的较热流体与较冷的次级流体(例如来自给水加热器和/或饱和器)的混合。
[0043]所述挡板可以包括蛇形路径，沿着该路径，次级流体可以在容器中流动。所述挡板可以包括多个横跨容器延伸的板。在使用中，所述板可以水平定向。
[0044]所述容器可以包括入口，其配置用于附接到氮气供给。入口可以接近第一管道和远离第二管道定位。
[0045]系统可以包括溢流箱，其用于储存来自容器的过量流体，以调节容器中流体的量。
[0046]系统可以包括补给罐，其用于将流体供给提供到容器，以调节容器中流体的量。补给罐可以设置为与容器直接流体连通。
[0047]容器可以是加压容器，其能够容纳压力大于或等于50巴的流体。
[0048]容器可以是球形。压力容器可具有不锈钢衬。压力容器可以由混凝土包围。所述压力容器可以是绝缘的，例如绝缘可以设置在钢衬和混凝土之间。
[0049]发电厂的热交换器可以是蒸汽发生器并且所述第一管道可直接连接到蒸汽发生器。第一管道可以在与在使用中含有饱和水的蒸汽发生器的区域相应的位置处连接(和/或穿过)蒸汽发生器。例如，第一管道可以在次级流体入口和蒸汽发生器的出口之间的中间区域连接至蒸汽发生器。
[0050]双向栗送装置可以包括两个栗。第一栗可以用于栗送来自容器的流并且第二栗可以用于将流栗送到容器。可以提供切换装置以选择性地操作第一栗或第二栗。所述切换装置可包括计时器，以例如在一天的预定时间在第一栗和第二栗